Robert Full: The secrets of nature's grossest creatures, channeled into robots

رابرت فول: روبات هایی مجهز به اسرار بدشکل ترین موجودات طبیعت

Translator: Ahmad Mohammadzadeh Reviewer: Leila Ataei

Even nature's most disgusting creatures

حتی نفرت انگیز ترین موجودات طبیعت،

have important secrets,

اسرار مهمی دارند،

but who would want a swarm of cockroaches

اما چه کسی می خواهد که یک گروه سوسک

coming towards them?

به سمت او بیایند؟

Yet one of the greatest differences between natural and human technologies

یکی از بزرگترین تفاوت ها بین طبیعت و تکنولوژی انسانی،

relates to robustness.

به مقاوم بودن مربوط می شود.

Robust systems are stable in complex

سیستم های روباست در محیط پیچیده و جدید

and new environments.

پایدار هستند.

Remarkably, cockroaches can self-stabilize

شایان ذکر است که سوسک ها می توانند هنگام راه رفتن روی زمین های خشن

running over rough terrain.

خود را تثبیت کنند.

When we put a jet pack on them,

وقتی یک جِت پَک یا کوله پشتی پرتابی پشت آنها بگذاریم

or give them a perturbation like an earthquake,

یا اختلالی مانند زلزله به آنها بدهیم،

we discovered that their wonderfully tuned legs

خواهیم دید که پاهای تنظیم شده شگفت انگیزشان

allow them to self-stabilize

به آنها اجازه خودپایداری می دهد،

without using any of their brainpower.

بدون اینکه از قدرت مغز خود استفاده کنند.

They can go over complex terrain like grass,

آنها می توانند در زمینهای پیچیده ای مانند چمن حرکت کنند

no problem, and not get destabilized.

بدون اینکه دچار مشکل شده یا پایداری خود را از دست بدهند.

We discovered a new behavior where,

ما رفتار جدیدی را کشف کردیم که آنها

because of their shape,

به خاطر جسمشان،

they actually roll automatically to their side

به طور خودکار به پهلویشان می غلتند

to go through this artificial test bit of grass.

تا از چمن آزمایشی مصنوعی عبور کنند.

Robust systems can perform multiple tasks

سیستم های روباست می توانند چندین کار را

with the same structure.

با ساختاری یکسان انجام دهند.

Here's a new behavior we've discovered.

رفتار جدیدی را که ما کشف کردیم برایتان می گویم.

The animals rapidly invert and disappear

حیوانات می توانند به سرعت بچرخند و ناپدید شوند،

in less than 150 milliseconds — you never see them —

در کمتر از ۱۵۰ میلی ثانیه - که هرگز نمی توانید آنها را ببینید -

using the same structures that they use to run, their legs.

با استفاده از همان ساختاری که برای دویدن استفاده می کنند. پاهایشان.

They can run upside down

آنها می توانند وارونه و به سرعت

very rapidly on rods, branches and wires,

روی میله ها، شاخه ها و سیم ها بدوند،

and if you perturb one of those branches,

و اگر یکی از آن شاخه ها را تکان دهید

they can do this.

می توانند این کار را بکنند.

They can perform gymnastic maneuvers

آنها می توانند حرکات ژیمناستیکی انجام دهند

like no robot we have yet.

که هیچ کدام از روبات های ما در حال حاضر نمی توانند.

And they have nearly unlimited

و آنها قدرت مانورپذیری تقریباً نامحدودی

maneuverability with that same structure

با ساختاری مشابه،

and unprecedented access to a variety

و دسترسی بی سابقه ای به انواع مختلفی

of different areas.

از محیط ها دارند.

They have wings for flying when they get warm,

آنها بالهایی دارند که وقتی گرم می شوند برای پرواز استفاده می کنند

but they use those same wings to flip over

اما آنها این بال ها را برای چرخیدن

if they get destabilized.

در زمانی که ناپایدار می شوند هم استفاده می کنند.

Very effective.

بطرز بسیار موثری.

Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.

سیستمهای روباست همچنین متحمل خطا و خرابی امن هستند.

This is the foot of a cockroach.

این پای یک سوسک است.

It has spines, gluey pads and claws,

که دارای تیغها، نوارهای چسبناک و چنگال است،

but if you take off those feet,

اما اگر آن پاها را قطع کنید،

they can still go over rough terrain,

باز هم می توانند در زمین های خشن حرکت کنند -

like the bottom video that you see,

شبیه به ویدئوی پایین که مشاهده می کنید -

without hardly slowing down. Extraordinary.

بدون اینکه سرعت آنها کم بشود. فوق العاده است.

They can run up mesh without their feet.

سوسک ها می توانند بدون پاهایشان از شبکه های توری بالا بروند.

Here's an animal using a normal, alternating tripod:

اینجا حیوانی است که در حال استفاده از روش سه پایه عادی و متناوب می باشد.

three legs, three legs, three legs,

سه پا، سه پا، سه پا،

but in nature, the insects often have lost their legs.

اما در طبیعت، حشرات اغلب پاهای خود را از دست می دهند،

Here's one moving with two middle legs gone.

اینجا حیوانی است که از دوپای وسط استفاده می کند.

It can even lose three legs, in a tripod,

حشره می تواند حتی سه پای خود را از دست بدهد

and adopt a new gait, a hopping gait.

و طرز حرکت جدیدی را در پیش بگیرد. حرکت پرشی.

And I point out that all of these videos

و باید اشاره کنم که تمام این ویدئوها

are slowed down 20 times,

۲۰ مرتبه آهسته شده اند.

so they're actually really fast, when you see this.

بنابراین آنها واقعا سریع هستند.

Robust systems are also damage resistant.

سیستم های روباست در برابر آسیب مقاوم هستند.

Here's an animal climbing up a wall.

اینجا حیوانی است که از دیواری بالا می رود.

It looks like a rapid, smooth, vertical climb,

این حرکت شبیه به یک صعود سریع،روان و عمودی است

but when you slow it down,

اما وقتی آن را آهسته می کنید

you see something very different.

چیزی متفاوت را می بینید.

Here's what they do.

این کاری است که آنها انجام می دهند.

They intentionally have a head-on collision with the wall

آنها عمداً با سر به دیوار برخورد می کنند

so they don't slow down and can transition up it

که باعث می شود سرعتشان کم نشده و بتوانند در ۷۵ میلی ثانیه

in 75 milliseconds.

از دیوار بالا بروند.

And they can do this in part because they have

آنها می توانند این کار ها را انجام دهند به این دلیل که

extraordinary exoskeletons.

اسکلت خارجی فوق العاده ای دارند.

And they're really just made up of compliant joints

و واقعاً از مفاصل سازگاری ساخته شده اند

that are tubes and plates

که لوله ها و صفحات هستند و

connected to one another.

به یکدیگر متصل می باشند.

Here's a dissection of an abdomen of a cockroach.

این یک کالبدشکافی از شکم سوسک است.

You see these plates, and you see the compliant membrane.

شما صفحات و غشاء های سازگار را مشاهده می کنید.

My engineering colleague at Berkeley

همکاران مهندس من در برکلی

designed with his students

با همکاری دانش آموزان،

a novel manufacturing technique

تکنیک افسانه ای طراحی کرده اند.

where you essentially origami the exoskeleton,

در این روش شما می توانید اسکلت را تا کنید،

you laser cut it, laminate it,

آن را برش دهید، ورقه ورقه کنید

and you fold it up into a robot.

و به شکل یک روبات در بیاورید.

And you can do that now in less than 15 minutes.

می توانید این کار را در کمتر از ۱۵ دقیقه انجام دهید.

These robots, called DASH,

این روبات ها، DASH نامیده می شوند

for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,

که مخفف ربات شش پای انعطاف پذیر خودمختار است.

are highly compliant robots,

این روبات ها بسیار سازگار هستند

and they're remarkably robust as a result

و قابل ذکره که به دلیل ویژگی هایشان

of these features.

روباست هم به حساب می آیند.

They're certainly incredibly damage resistant.

قطعاً به طرز شگفت انگیزی در برابر آسیب مقاوم اند.

(Laughter)

(خنده)

They even have some of the behaviors of the cockroaches.

این روبات ها بعضی از رفتارهای سوسک ها را دارند،

So they can use their smart, compliant body

بنابراین می توانند از بدن هوشمند و سازگارشان

to transition up a wall

برای بالا رفتن از دیوار

in a very simple way.

به شکلی بسیار ساده استفاده کنند.

They even have some of the beginnings

آنها قسمتی ابتدایی از رفتارِ

of the rapid inversion behavior

وارونه شدن سریع را نیز دارا هستند

where they disappear.

که به کمک آن ناپدید می شوند.

Now we want to know why they can go anywhere.

حالا می خواهیم بدانیم چرا آنها هرجایی می توانند بروند.

We discovered that they can go through

ما کشف کردیم که می توانند از میان

three-millimeter gaps,

شکاف سه میلیمتری،

the height of two pennies, two stacked pennies,

و ارتفاع دو سکه ی بهم چسبیده عبور کنند.

and when they do this,

و وقتی این کار را انجام می دهند

they can actually run through those confined spaces

می توانند با سرعتی بالا از آن فضاهای محدود

at high speeds,

عبور کنند

although you never see it.

طوری که هرگز آنها را نمی بینید.

To understand it better,

برای اینکه بهتر متوجه شوید

we did a CT scan of the exoskeleton

ما یک سی تی اسکن از اسکلت آنها انجام دادیم

and showed that they can compress their body

و می بینید که این موجودات می توانند بیش از چهل درصد

by over 40 percent.

از بدنشان را فشرده کنند.

We put them in a materials testing machine

ما آنها در یک ماشین تست ماده قرار دادیم

to look at the stress strain analysis

تا آنالیز جسمش را بررسی کنیم

and showed that they can withstand forces

و دیدیم که می توانند در برابر نیرویی

800 times their body weight,

هشتصد برابر وزنشان مقاومت کنند

and after this they can fly and run

و بعد از آن با حالتی معمولی

absolutely normally.

بدوند و پرواز کنند.

So you never know where

بنابراین شما هیچوقت نمی دانید

curiosity-based research will lead,

پژوهش های مبتنی بر کنجکاوی به کجا منجر می شوند

and someday you may want a swarm

و یک روز ممکن است بخواهید که یک گروه

of cockroach-inspired robots

از روبات های الهام گرفته شده از سوسک

to come at you.

به سوی شما بیایند.

(Laughter)

(خنده)

Thank you.

ممنونم.

(Applause)

(تشویق)